#include <iostream>
#include <mutex>
#include <functional>
#include <condition_variable>
#include <vector>
#include <atomic>
#include <thread>
#include <future>
#include <memory>
class threadpool
{
public:
    using Funtoc = std::function<void()>;
    threadpool(int thr_count = 1) : _stop(false)
    {
        // 构建线程池
        for (int i = 0; i < thr_count; i++)
        {
            // 传入this指针的原因是因为线程并不能直接调用threadpool类中的函数
            _threads.emplace_back(&threadpool::entry, this);
        }
    }
    // push传入的是我们用户要执行的函数，但是我们不知道函数的参数是什么
    // 将任务以packaged_task的形式入队列，但是该task不能直接添加到vector
    // 需要使用lamda来将任务入队列
    // 获取的future对象的模板类型也是未知的，我们使用auto+decltype来推导函数的返回类型
    template <class F, class... Args>
    auto push(F &&fun, Args &&...args) -> std::future<decltype(fun(args...))>
    {
        // 将future<>中的模板类型保存
        using return_type = decltype(fun(args...));
        // 因为不知道函数的返回类型和参数，需要将函数二次封装
        auto func = std::bind(std::forward<F>(fun), std::forward<Args>(args)...);
        // 将传入的函数构建成一个packaged_task对象,由于我们不知道该task对象什么时候销毁
        // 我们需要使用智能指针保存该对象
        auto task = std::make_shared<std::packaged_task<return_type()>>(func);
        std::future<return_type> fu = task->get_future();
        // 使用lamda将任务添加到任务队列
        {
            std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex); // 加锁
            _tasks.push_back([task]()
                             { (*task)(); });
            _cond.notify_one(); // 唤醒一个线程
            //std::cout << "添加一个任务成功并且唤醒一个线程" << std::endl;
        }
        return fu;
    }

    // 停止线程池
    void stop()
    {
        if (_stop == true)
            return;
        _stop = true;
        _cond.notify_all(); // 唤醒所有线程
        for (int i = 0; i < _threads.size(); i++)
        {
            _threads[i].join();
        }
    }
    ~threadpool()
    {
        stop();
        //std::cout<<"线程全部被回收"<<std::endl;
    }

private:
    // 线程入口函数，线程不断从任务队列拿取任务
    void entry()
    {
        while (!_stop)
        {
            //std::vector<Funtoc> tasks;
            Funtoc task;
            {
                std::unique_lock<std::mutex> lock(_mutex);
                _cond.wait(lock, [this]()
                           { return (_stop || !_tasks.empty()); }); // 当线程池还在运行或者任务队列中还有任务没有处理完时
                //std::cout << "线程被唤醒" << std::endl;
                // 取出任务
                //tasks.swap(_tasks);
                if(_stop&&_tasks.empty()) return;//如果线程池被停止了并且任务队列中没有任务，直接退出
                if(!_tasks.empty())
                {
                    task = std::move(_tasks.back());//获取最后一个任务
                    _tasks.pop_back();
                }
            }
            if(task) task();//执行任务
            // for (auto &task : tasks)
            // {
            //     task();
            // }
        }
    }

private:
    std::atomic<bool> _stop;           // 提供原子的操作
    std::mutex _mutex;                 // 互斥锁
    std::condition_variable _cond;     // 条件变量
    std::vector<std::thread> _threads; // 线程池
    std::vector<Funtoc> _tasks;        // 任务队列
};

int Add(int a, int b)
{
    return a + b;
}
int main()
{
    threadpool tp;
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        std::future<int> fu = tp.push(Add, 10, i);
        std::cout << fu.get() << std::endl;
    }
    tp.stop();
    return 0;
}